1. $\odot O$的半径为6 cm,弦AB的长为$6\sqrt{3}$ cm,以O为圆心,3 cm长为半径作圆,与弦AB有
1
个公共交点.答案
1. 1
解析
【分析】
要判断小圆与弦AB的公共交点个数,本质是判断直线AB和小圆的位置关系,可通过比较圆心O到直线AB的距离d与小圆半径r的大小关系判断:若d>r,无交点;d=r,1个交点;d<r,2个交点。解题时先利用垂径定理求出弦AB的一半长度,再通过勾股定理计算O到AB的距离,最后和小圆半径对比即可得出结论。
【解析】
过点O作OC⊥AB于点C,根据垂径定理可得:
$AC=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×6\sqrt{3}=3\sqrt{3}\ \mathrm{cm}$
在$\mathrm{Rt}△ OAC$中,$OA=6\ \mathrm{cm}$,由勾股定理得:
$OC=\sqrt{OA^2 - AC^2}=\sqrt{6^2 - (3\sqrt{3})^2}=\sqrt{36 - 27}=3\ \mathrm{cm}$
已知小圆半径$r=3\ \mathrm{cm}$,则$OC=r$,说明小圆与直线AB相切,因此小圆与弦AB仅有1个公共交点。
【答案】
1
【知识点】
垂径定理、勾股定理、直线与圆的位置关系
【点评】
本题是直线与圆位置关系的基础应用题,解题核心是先求出圆心到弦的距离,再结合距离和半径的大小关系判断交点个数,掌握垂径定理和直线与圆位置关系的判定规则是解题的关键。
【难度系数】
0.7
要判断小圆与弦AB的公共交点个数,本质是判断直线AB和小圆的位置关系,可通过比较圆心O到直线AB的距离d与小圆半径r的大小关系判断:若d>r,无交点;d=r,1个交点;d<r,2个交点。解题时先利用垂径定理求出弦AB的一半长度,再通过勾股定理计算O到AB的距离,最后和小圆半径对比即可得出结论。
【解析】
过点O作OC⊥AB于点C,根据垂径定理可得:
$AC=\frac{1}{2}AB=\frac{1}{2}×6\sqrt{3}=3\sqrt{3}\ \mathrm{cm}$
在$\mathrm{Rt}△ OAC$中,$OA=6\ \mathrm{cm}$,由勾股定理得:
$OC=\sqrt{OA^2 - AC^2}=\sqrt{6^2 - (3\sqrt{3})^2}=\sqrt{36 - 27}=3\ \mathrm{cm}$
已知小圆半径$r=3\ \mathrm{cm}$,则$OC=r$,说明小圆与直线AB相切,因此小圆与弦AB仅有1个公共交点。
【答案】
1
【知识点】
垂径定理、勾股定理、直线与圆的位置关系
【点评】
本题是直线与圆位置关系的基础应用题,解题核心是先求出圆心到弦的距离,再结合距离和半径的大小关系判断交点个数,掌握垂径定理和直线与圆位置关系的判定规则是解题的关键。
【难度系数】
0.7
2. 如图,以△ABC边AC为直径作⊙O交AB于点D,BC恰好是⊙O的切线,C为切点,连接DO。若∠B=50°,则∠DOC的度数为

$80°$
。答案
2. $80°$
解析
【分析】
解题时首先回忆切线的性质:切线垂直于过切点的半径,可得AC⊥BC,先在Rt△ABC中求出∠A的度数;再结合圆的半径相等,可知OA=OD,△OAD为等腰三角形,可得到∠A与∠ADO相等,最后利用三角形外角的性质(或圆周角定理)即可求出∠DOC的度数。
【解析】
解:
∵BC是⊙O的切线,C为切点,AC是⊙O的直径,
∴AC⊥BC,即∠ACB=90°。
在Rt△ABC中,∠B=50°,
∴∠A=90°-∠B=90°-50°=40°。
∵OA=OD(都是⊙O的半径),
∴∠ADO=∠A=40°。
∵∠DOC是△AOD的外角,
∴∠DOC=∠A+∠ADO=40°+40°=80°。
(也可通过圆周角定理推导:∠A是弧DC所对的圆周角,∠DOC是弧DC所对的圆心角,故∠DOC=2∠A=80°)
【答案】
$80°$
【知识点】
切线的性质、圆周角定理、等腰三角形的性质
【点评】
本题属于基础题,综合了圆与三角形的基础知识点,解题的核心是先通过切线性质得到直角三角形求解未知锐角,再结合圆心角与圆周角的关系推导结果,是圆章节的常见考法。
【难度系数】
0.8
解题时首先回忆切线的性质:切线垂直于过切点的半径,可得AC⊥BC,先在Rt△ABC中求出∠A的度数;再结合圆的半径相等,可知OA=OD,△OAD为等腰三角形,可得到∠A与∠ADO相等,最后利用三角形外角的性质(或圆周角定理)即可求出∠DOC的度数。
【解析】
解:
∵BC是⊙O的切线,C为切点,AC是⊙O的直径,
∴AC⊥BC,即∠ACB=90°。
在Rt△ABC中,∠B=50°,
∴∠A=90°-∠B=90°-50°=40°。
∵OA=OD(都是⊙O的半径),
∴∠ADO=∠A=40°。
∵∠DOC是△AOD的外角,
∴∠DOC=∠A+∠ADO=40°+40°=80°。
(也可通过圆周角定理推导:∠A是弧DC所对的圆周角,∠DOC是弧DC所对的圆心角,故∠DOC=2∠A=80°)
【答案】
$80°$
【知识点】
切线的性质、圆周角定理、等腰三角形的性质
【点评】
本题属于基础题,综合了圆与三角形的基础知识点,解题的核心是先通过切线性质得到直角三角形求解未知锐角,再结合圆心角与圆周角的关系推导结果,是圆章节的常见考法。
【难度系数】
0.8
3. 如图,$\odot O$为$△ ABC$的内切圆,$∠ ABC=80°$,$∠ ACB=36°$,则$∠ BOC=$

$122°$
.答案
3. $122°$
解析
【分析】
解题时首先明确三角形内切圆的圆心是三角形的内心,即三角形三个内角角平分线的交点,由此可得BO、CO分别是∠ABC和∠ACB的角平分线,先求出两个角平分后的角度,再利用三角形内角和为180°即可计算出∠BOC的度数。
【解析】
∵$\odot O$是$△ ABC$的内切圆,
∴点$O$是$△ ABC$的内心,即$BO$平分$∠ ABC$,$CO$平分$∠ ACB$,
∴$∠ OBC = \frac{1}{2}∠ ABC = \frac{1}{2}×80° = 40°$,
$∠ OCB = \frac{1}{2}∠ ACB = \frac{1}{2}×36° = 18°$,
在$△ BOC$中,根据三角形内角和定理:
$∠ BOC = 180° - ∠ OBC - ∠ OCB = 180° - 40° - 18° = 122°$。
【答案】
$122°$
【知识点】
三角形内切圆性质,角平分线的定义,三角形内角和定理
【点评】
本题属于基础计算题,解题的核心是明确三角形内心是内角角平分线的交点,结合角度平分和内角和公式即可快速求解,出错率较低。
【难度系数】
0.8
解题时首先明确三角形内切圆的圆心是三角形的内心,即三角形三个内角角平分线的交点,由此可得BO、CO分别是∠ABC和∠ACB的角平分线,先求出两个角平分后的角度,再利用三角形内角和为180°即可计算出∠BOC的度数。
【解析】
∵$\odot O$是$△ ABC$的内切圆,
∴点$O$是$△ ABC$的内心,即$BO$平分$∠ ABC$,$CO$平分$∠ ACB$,
∴$∠ OBC = \frac{1}{2}∠ ABC = \frac{1}{2}×80° = 40°$,
$∠ OCB = \frac{1}{2}∠ ACB = \frac{1}{2}×36° = 18°$,
在$△ BOC$中,根据三角形内角和定理:
$∠ BOC = 180° - ∠ OBC - ∠ OCB = 180° - 40° - 18° = 122°$。
【答案】
$122°$
【知识点】
三角形内切圆性质,角平分线的定义,三角形内角和定理
【点评】
本题属于基础计算题,解题的核心是明确三角形内心是内角角平分线的交点,结合角度平分和内角和公式即可快速求解,出错率较低。
【难度系数】
0.8
4. △ABC中,AB=15,BC=12,AC=9,⊙O是△ABC的内切圆,则图中阴影部分的面积为

$54-9π$
。答案
4. $54-9π$
解析
【分析】
首先观察△ABC的三边长,9、12、15是常见勾股数,可先通过勾股定理逆定理判断△ABC为直角三角形,再计算三角形的面积;接下来根据直角三角形内切圆半径的计算方法求出内切圆⊙O的半径,进而算出内切圆的面积;最后阴影部分的面积等于三角形面积减去内切圆的面积,即可求解。
【解析】
第一步:判定△ABC的形状
∵AC=9,BC=12,AB=15
∴AC²+BC²=9²+12²=81+144=225,AB²=15²=225
∴AC²+BC²=AB²,即△ABC是直角三角形,∠C=90°
第二步:计算△ABC的面积
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}×AC×BC=\frac{1}{2}×9×12=54$
第三步:计算内切圆⊙O的半径r
直角三角形内切圆半径公式为$r=\frac{a+b-c}{2}$(a、b为直角边,c为斜边),代入得:
$r=\frac{9+12-15}{2}=3$
第四步:计算内切圆面积
$S_{⊙O}=πr²=π×3²=9π$
第五步:计算阴影部分面积
阴影部分面积为三角形面积减去内切圆面积,即$S_{阴影}=S_{△ ABC}-S_{⊙O}=54-9π$
【答案】
$54-9π$
【知识点】
勾股定理逆定理;三角形内切圆;组合图形面积计算
【点评】
本题为基础常考题,解题核心是将不规则的阴影面积转化为规则图形面积的差,需要熟练掌握直角三角形的判定、内切圆半径的计算方法。
【难度系数】
0.7
首先观察△ABC的三边长,9、12、15是常见勾股数,可先通过勾股定理逆定理判断△ABC为直角三角形,再计算三角形的面积;接下来根据直角三角形内切圆半径的计算方法求出内切圆⊙O的半径,进而算出内切圆的面积;最后阴影部分的面积等于三角形面积减去内切圆的面积,即可求解。
【解析】
第一步:判定△ABC的形状
∵AC=9,BC=12,AB=15
∴AC²+BC²=9²+12²=81+144=225,AB²=15²=225
∴AC²+BC²=AB²,即△ABC是直角三角形,∠C=90°
第二步:计算△ABC的面积
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}×AC×BC=\frac{1}{2}×9×12=54$
第三步:计算内切圆⊙O的半径r
直角三角形内切圆半径公式为$r=\frac{a+b-c}{2}$(a、b为直角边,c为斜边),代入得:
$r=\frac{9+12-15}{2}=3$
第四步:计算内切圆面积
$S_{⊙O}=πr²=π×3²=9π$
第五步:计算阴影部分面积
阴影部分面积为三角形面积减去内切圆面积,即$S_{阴影}=S_{△ ABC}-S_{⊙O}=54-9π$
【答案】
$54-9π$
【知识点】
勾股定理逆定理;三角形内切圆;组合图形面积计算
【点评】
本题为基础常考题,解题核心是将不规则的阴影面积转化为规则图形面积的差,需要熟练掌握直角三角形的判定、内切圆半径的计算方法。
【难度系数】
0.7
5. 如图,已知直线PA与PB与$\odot O$分别相切于点A,B,若$PB=\sqrt{3}$,$∠ APB=90°$,则劣弧AB的长为________。

答案
5. $\frac{\sqrt{3}π}{2}$
解析
【分析】
解题时首先连接OA、OB,利用切线的性质可得OA⊥PA、OB⊥PB、PA=PB,结合已知∠APB=90°,可判定四边形OAPB是正方形,从而得到⊙O的半径和圆心角∠AOB的度数,最后代入弧长公式计算劣弧AB的长度即可。
【解析】
解:连接OA、OB。
∵PA、PB分别与⊙O相切于点A、B,
∴OA⊥PA,OB⊥PB,PA=PB,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
又
∵∠APB=90°,
∴四边形OAPB是矩形,
又
∵OA=OB(同圆的半径相等),
∴矩形OAPB是正方形,
∴OA=OB=PB=$\sqrt{3}$,∠AOB=90°,
根据弧长公式$l=\frac{nπ r}{180}$(n为圆心角度数,r为半径),劣弧AB的长为:
$\frac{90×π×\sqrt{3}}{180}=\frac{\sqrt{3}π}{2}$
【答案】
$\frac{\sqrt{3}π}{2}$
【知识点】
切线的性质;正方形的判定与性质;弧长计算
【点评】
本题是圆的综合基础题,解题的关键是连接半径构造出四边形OAPB,通过切线性质和正方形的判定得到半径与圆心角,熟练掌握弧长公式是计算的核心。
【难度系数】
0.7
解题时首先连接OA、OB,利用切线的性质可得OA⊥PA、OB⊥PB、PA=PB,结合已知∠APB=90°,可判定四边形OAPB是正方形,从而得到⊙O的半径和圆心角∠AOB的度数,最后代入弧长公式计算劣弧AB的长度即可。
【解析】
解:连接OA、OB。
∵PA、PB分别与⊙O相切于点A、B,
∴OA⊥PA,OB⊥PB,PA=PB,
∴∠OAP=∠OBP=90°,
又
∵∠APB=90°,
∴四边形OAPB是矩形,
又
∵OA=OB(同圆的半径相等),
∴矩形OAPB是正方形,
∴OA=OB=PB=$\sqrt{3}$,∠AOB=90°,
根据弧长公式$l=\frac{nπ r}{180}$(n为圆心角度数,r为半径),劣弧AB的长为:
$\frac{90×π×\sqrt{3}}{180}=\frac{\sqrt{3}π}{2}$
【答案】
$\frac{\sqrt{3}π}{2}$
【知识点】
切线的性质;正方形的判定与性质;弧长计算
【点评】
本题是圆的综合基础题,解题的关键是连接半径构造出四边形OAPB,通过切线性质和正方形的判定得到半径与圆心角,熟练掌握弧长公式是计算的核心。
【难度系数】
0.7
6. 如图,在平面直角坐标系中,点 A 在第一象限,⊙A 与 x 轴相切于 B,与 y 轴交于 C(0,1),D(0,4)两点,则点 A 的坐标是

$(2,\frac{5}{2})$
.答案
6. $(2,\frac{5}{2})$
解析
【分析】
解题时先结合圆的切线性质明确圆心纵坐标等于圆的半径,再通过作辅助线AE⊥y轴,利用垂径定理求出CD中点E的纵坐标,即可得到圆心的纵坐标(即半径长度),最后在直角三角形中利用勾股定理求出圆心到y轴的距离,即圆心的横坐标,即可得到点A的坐标。
【解析】
过点A作AE⊥CD于点E,连接AC、AB。
1. 求CD长度及E点坐标:已知C(0,1),D(0,4),则CD=4-1=3。根据垂径定理,E为CD的中点,因此$CE=\frac{1}{2}CD=\frac{3}{2}$,E点的纵坐标为$1+\frac{3}{2}=\frac{5}{2}$。
2. 确定半径与A点纵坐标:因为⊙A与x轴相切于B,所以AB⊥x轴,AB的长度为⊙A的半径r,且点A的纵坐标等于AB的长度,同时AE⊥y轴,所以点A的纵坐标与E点纵坐标相等,即$r=\frac{5}{2}$,A点纵坐标为$\frac{5}{2}$。
3. 求A点横坐标:在Rt△ACE中,$AC=r=\frac{5}{2}$,$CE=\frac{3}{2}$,由勾股定理得:$AE=\sqrt{AC^2 - CE^2}=\sqrt{(\frac{5}{2})^2 - (\frac{3}{2})^2}=\sqrt{\frac{16}{4}}=2$。AE为点A到y轴的距离,且点A在第一象限,因此A点横坐标为2。
综上,点A的坐标为$(2,\frac{5}{2})$。
【答案】
$(2,\frac{5}{2})$
【知识点】
垂径定理;切线的性质;勾股定理
【点评】
本题是圆与平面直角坐标系结合的典型题型,解题的核心是通过作辅助线构造直角三角形,结合圆的相关性质转化线段关系,再用勾股定理计算未知线段长度,侧重对基础性质的综合应用考查。
【难度系数】
0.7
解题时先结合圆的切线性质明确圆心纵坐标等于圆的半径,再通过作辅助线AE⊥y轴,利用垂径定理求出CD中点E的纵坐标,即可得到圆心的纵坐标(即半径长度),最后在直角三角形中利用勾股定理求出圆心到y轴的距离,即圆心的横坐标,即可得到点A的坐标。
【解析】
过点A作AE⊥CD于点E,连接AC、AB。
1. 求CD长度及E点坐标:已知C(0,1),D(0,4),则CD=4-1=3。根据垂径定理,E为CD的中点,因此$CE=\frac{1}{2}CD=\frac{3}{2}$,E点的纵坐标为$1+\frac{3}{2}=\frac{5}{2}$。
2. 确定半径与A点纵坐标:因为⊙A与x轴相切于B,所以AB⊥x轴,AB的长度为⊙A的半径r,且点A的纵坐标等于AB的长度,同时AE⊥y轴,所以点A的纵坐标与E点纵坐标相等,即$r=\frac{5}{2}$,A点纵坐标为$\frac{5}{2}$。
3. 求A点横坐标:在Rt△ACE中,$AC=r=\frac{5}{2}$,$CE=\frac{3}{2}$,由勾股定理得:$AE=\sqrt{AC^2 - CE^2}=\sqrt{(\frac{5}{2})^2 - (\frac{3}{2})^2}=\sqrt{\frac{16}{4}}=2$。AE为点A到y轴的距离,且点A在第一象限,因此A点横坐标为2。
综上,点A的坐标为$(2,\frac{5}{2})$。
【答案】
$(2,\frac{5}{2})$
【知识点】
垂径定理;切线的性质;勾股定理
【点评】
本题是圆与平面直角坐标系结合的典型题型,解题的核心是通过作辅助线构造直角三角形,结合圆的相关性质转化线段关系,再用勾股定理计算未知线段长度,侧重对基础性质的综合应用考查。
【难度系数】
0.7
7. 如图,已知AB为$\odot O$的直径,CB切$\odot O$于B,CD切$\odot O$于D,交BA的延长线于点E,若$AB=3$,$ED=2$,则BC的长为

3
。答案
7. 3
解析
【分析】
解题时先观察图形特征:存在从点C出发的两条圆的切线,首先想到切线长定理可得CD=BC;再根据切线的性质,切线垂直过切点的半径,连接OD可构造出Rt△EDO,先通过勾股定理算出EO的长度,进而得到EB的长度;最后CB切圆于B,故CB⊥EB,△EBC为直角三角形,结合边长关系列勾股定理方程即可求出BC的长。
【解析】
解:连接OD,
∵AB为⊙O的直径,AB=3,
∴⊙O的半径$OD=OB=\frac{1}{2}AB=1.5$。
∵CD切⊙O于D,CB切⊙O于B,
∴根据切线长定理得$CD=BC$,根据切线的性质得$OD⊥EC$,$CB⊥EB$。
在$Rt△ EDO$中,$ED=2$,$OD=1.5$,由勾股定理得:
$EO=\sqrt{ED^2+OD^2}=\sqrt{2^2+1.5^2}=\sqrt{6.25}=2.5$,
∴$EB=EO+OB=2.5+1.5=4$。
设$BC=x$,则$CD=x$,$EC=ED+CD=2+x$,
在$Rt△ EBC$中,由勾股定理得:
$EB^2+BC^2=EC^2$,即$4^2+x^2=(2+x)^2$,
展开得$16+x^2=4+4x+x^2$,
化简得$4x=12$,解得$x=3$,即BC的长为3。
【答案】
3
【知识点】
切线的性质;切线长定理;勾股定理
【点评】
本题是圆的基础综合题,解题核心是通过连接切点与圆心构造直角三角形,结合切线长定理转化相等线段,再用勾股定理建立方程求解,是圆与直角三角形结合的典型题型。
【难度系数】
0.7
解题时先观察图形特征:存在从点C出发的两条圆的切线,首先想到切线长定理可得CD=BC;再根据切线的性质,切线垂直过切点的半径,连接OD可构造出Rt△EDO,先通过勾股定理算出EO的长度,进而得到EB的长度;最后CB切圆于B,故CB⊥EB,△EBC为直角三角形,结合边长关系列勾股定理方程即可求出BC的长。
【解析】
解:连接OD,
∵AB为⊙O的直径,AB=3,
∴⊙O的半径$OD=OB=\frac{1}{2}AB=1.5$。
∵CD切⊙O于D,CB切⊙O于B,
∴根据切线长定理得$CD=BC$,根据切线的性质得$OD⊥EC$,$CB⊥EB$。
在$Rt△ EDO$中,$ED=2$,$OD=1.5$,由勾股定理得:
$EO=\sqrt{ED^2+OD^2}=\sqrt{2^2+1.5^2}=\sqrt{6.25}=2.5$,
∴$EB=EO+OB=2.5+1.5=4$。
设$BC=x$,则$CD=x$,$EC=ED+CD=2+x$,
在$Rt△ EBC$中,由勾股定理得:
$EB^2+BC^2=EC^2$,即$4^2+x^2=(2+x)^2$,
展开得$16+x^2=4+4x+x^2$,
化简得$4x=12$,解得$x=3$,即BC的长为3。
【答案】
3
【知识点】
切线的性质;切线长定理;勾股定理
【点评】
本题是圆的基础综合题,解题核心是通过连接切点与圆心构造直角三角形,结合切线长定理转化相等线段,再用勾股定理建立方程求解,是圆与直角三角形结合的典型题型。
【难度系数】
0.7
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